泰勒圆度测量仪的技术改造

　　上世纪80年代一拖集团公司从英国引进的泰勒高精度圆度仪,在机械生产加工调试、零件检测和标准计量过程中发挥着不可替代的作用。然而近几年来,这台高精度仪器的相关电路和配套计算机故障频发,我们开始立项对泰勒圆度仪进行技术改进。由于仪器的关键部件(主轴和传感器)保持着良好精度,所以只对电路处理信号和软件进行改造,从而使之升级为全新的智能化仪器。

　　圆度仪的测量原理是轮廓测量法,主轴在传动系统带动下匀速转动,与被测工件接触的电感测头将采集的原始信号送给后续的电路进行处理,得到相应的原始数据,这些数据送给计算机后,根据需要选择按照特定的评定算法给出圆度的各项参数。从而可以看出,圆度仪的核心问题是取得被测工件表面的原始轮廓数据,经过放大滤波后送入计算机,再按照一定的评定算法给出测量结果。

　　按照计划任务书的要求,经过多次研究确定总体改造方案:为保持原仪器的测量精度,利用原仪器精密的机械部分、能够正常使用的电气部分;更新原故障较多的计算机部分;放弃出现严重故障造成仪器不能正常使用的圆光栅读数部分,采用新的计量方法替换读数光栅,将停用数年的仪器恢复正常使用。

　　在技术改造方案中,数据处理采用国家标准GB7235)875评定圆度误差的方法半径变化量测量6中最小二乘圆法来评定样品的圆度误差。

　　应用软件主要包括:定时中断采样、数据处理、绘图显示、打印、磁盘保存等功能。应用软件在W in-dowsXP操作系统中运行。

　　圆度仪改造要达到的预期目标是:采用微机数控技术进行数据采集,开发配套软件,达到自动检测、数据处理等功能。精度指标要达到同类仪器的先进水平,满足一拖公司产品检测的质量保证需要。

　　1 仪器的硬件系统配置

　　硬件系统联接如图1所示。

　　1.1 使用接口读入测量数据

　　利用原仪器的测量传感器以及其原有的模拟信号传输通道,通过接口板接入更新后的计算机,利用原仪器提供的稳定的单脉冲信号产生中断来判断被测圆的测量起点和测量终点;另外,将原仪器提供的测量放大倍数信号通过接口读入计算机;参与数据计算。为了防止对高精度的圆度仪设备造成不利影响,或降低测量精度,对原仪器控制箱未进行计算机控制方面的改动。

　　1.2 接口板的选择

　　接口板选择研祥工控集团的PCI-64AD 64通道高增益多功能DAS卡,该卡拥有我们需要的12位模拟数字转换功能、中断功能和16位数字信号输入输出功能,该接口卡使用PCI总线插槽。

　　计算机系统采用配有PCI插槽的商用计算机,硬件配置要求能够运行W indowsXP操作系统。由于使用地点环境条件较好,未配置工业控制计算机。